水平电缆端接引起的串音不良的分析

个人作品，版权所有，不可用于收费转载1水平电缆端接引起的串音不良的分析(中山泛亚king)摘要：本文讨论了综合布线系统中跳线的端接引起近端串音不良的原因，并通过试验的方式，对比不同端接方法对系统串音的影响，提出了改善或避免由端接不当所产生的串音不良的措施。关键词：综合布线、近端串音、跳线、端接、水晶头1、引言结构化布线系统最后100M，是现代铜缆布线系统经常提到的一个概念，近端串音衰减NEXT则是所有传输性能里最重要的指标之一，它的性能主要取决于跳线、配线架、水平电缆及工作区模块这几个重要部件传输性能及其组合的匹配情况。本文仅就跳线的不同端接对NEXT的影响作简要分析，并以试验的方式证明，正确的跳线端接对跳线产品的NEXT所起到的重要作用。2、串音机理线对传输信号时会在线对周围产生电场及磁场，而这一电磁场会对在其场内的其它线对引起电磁干扰，进而导致被干扰线对所传输的信号产生误码，这种现象即是所谓的串音。干扰线对与被干扰线对在同一端时（近端），相对于对被干扰线的另一端（远端），因干扰源未有过多的信号衰减的产生，所产生的干扰尤其是高频时远大于另一端产生的干扰，因此近端串音在布线系统中占有更重要的地位。由于近端串音与其结构的关系计算较复杂，本文不再赘述，仅引用其结论，即1}对间距离:线对中心距越大，近端串音余量越高；2}节距配比：节距配比计算原则为尽量保证最大的节距倒数差及倒数和。此即为水平数据电缆设计时的主要理论依据，也一样可以作为端接作业时的指导思想。3、实验数据分析以CAT.5EUTP布线系统为例，系统中所使用的跳线，是使用绞合导体的双绞电缆与RJ45水晶头进行端接而构成的。这里涉及到两种材料，绞合导体CAT.5EUTP电缆和RJ45水晶头。所有这些硬件在成型之后NEXT水平都是固定了的，不可改变的，本文中所选器件均为正规厂商生产经测试合格及认证过的产品。电缆要求按TIA/EIA568B.2的CORD标准设计与生产，笔者手上未有相关材料，仅使用Solid导体的水平电缆作为代替，标准即改用TIA/EIA568B.2的CABLE标准测试，公式为就NEXT性能而言，不会对试验造成较大的影响，标准要求的典型限值如表1示。个人作品，版权所有，不可用于收费转载2表1TIA/EIA568B.2的CABLENEXT典型限值RJ45水晶头按TIA/EIA568B.2的CONNECTINGHARDWARE标准测试，公式为因笔者无设备进行水晶头接插件测试，因此此过程略过，选用正品AMP生产的RJ45UTP，以确保不会因接插件引起的误差而影响试验结果，标准要求的典型限值如表2示。表2TIA/EIA568B.2的CONNECTINGHARDWARENEXT典型限值测试设备使用国际上普遍认可的美国DCM公司的DCM350，以保证试验数据的准确。端接后的跳线要求其达到TIA/EIA568B.2中的PATCHCORD标准，公式为个人作品，版权所有，不可用于收费转载3标准要求的典型限值如表3示。表3TIA/EIA568B.2的PATCHCORDNEXT典型限值3.1试验测试过程说明首先对所使用的10个样品电缆（10m）进行测试，标准为TIA/EIA568B.2UTP5ECable,得到10个关于NEXT的测试数据，如表4示。将10个样品分为两组分别按照T568B线序进行端接，其中一组（A组）进行普通端接，分开线对时只保证按标准要求分线长度小于13mm，另一组（B组）端接时，除保证线对分开长度小于13mm外，还需保证：分开线对前先确认绿对分开点（如图1示），再按照此点位置分开其它两对，分界限外未分开部分不可破坏原有节距。将上述两组端接好的跳线接入DCM的RJ45接口时行测试，标准为TIA/EIA568B.2PATCHCORD，得到两组各5个NEXT数据，如表5示。3.2测试数据及分析端接前与端接后的NEXT测试值因采用不同的标准，所以不具有可比性，主要分析不同端接的数据对比。Margin(dB)1~21~31~42~32~43~4Sample116.112.019.514.414.616.3Sample218.211.519.714.311.916.2Sample314.89.416.915.012.915.4Sample415.412.117.211.59.615.7Sample518.612.818.715.210.813.4Sample617.313.419.016.312.511.6个人作品，版权所有，不可用于收费转载4Sample716.413.920.215.611.317.3Sample817.614.020.614.412.515.3Sample914.112.522.114.814.912.7Sample1017.114.419.013.611.214.4Average16.512.619.314.512.214.8表4端接前不同样品的测试数据181-W-OR2-OR3-W-GN4-BL5-W-BL6-GN7-W-BW8-BW13mm图1端接方法1~21~31~42~32~43~4Sample18.543.478.155.2811.358.55Sample212.33.488.464.8314.926.73Sample312.163.286.314.2212.618.23Sample48.572.773.969.1714.168.39Sample510.054.515.65.6211.556.17A-AVG10.323.506.495.8212.927.61Sample611.757.897.729.5311.54Sample78.015.636.068.058.569.40Sample89.513.179.345.479.716.56Sample99.194.827.307.78.8711.47Sample108.224.058.265.7315.038.11B-AVG9.334.537.776.9310.349.42Total-AVG9.834.027.136.3811.638.52表5端接后两种不同的端接的数据对比1）线对1、4分别为蓝对、桔对、绿对、棕对，按T568B线序分线时，节距变化最大的为3对绿，数据显示与3对有关的线对串音均有不同程度的下降；2）线对间距离减小最多的为1和3，数据也显示与1对有关的串音也有不同程度的下降；个人作品，版权所有，不可用于收费转载53）同时包含两个变化的线对即为3对绿，因此串音恶化最严重的为1~3对间的串音，2~4影响最小，数据也显示此结论成立;4）从表5看出，除1~2，2~4线对外，B组的其它线对间的串音均要好于A组的数据，端接后串音恶化最严重的1~3对同样如此。至于1~2，2~4的问题可能是笔者分开线对时对相关线对的节距的破坏引起的，需要进一步的论证。主被串线对间距离，尤其是对位，最容易因电缆受外力作用而引起结构的改变而引起NEXT的不良。端接因要分开13mm，本质上是对电缆节距的破坏，因此分开越少，破坏也就越少，一般情况下，端接后的节距均大于原节距，但是加扭同样会破坏电缆本身的NEXT性能。因此，最理想的结果就是尽量使端接后的节距接近于原有节距。客观上，以上结论也提醒PATCH电缆设计者需根据实际的端接线序，对于3对（T568A为桔对，T568B为绿对）尽量采用接近于13mm的节距（C6接近于9mm），以从电缆本身的结构特点上减少对串音性能的影响。4、结论跳线的制作中，端接的质量直接影响跳线的NEXT水平，而端接时的原则即是尽量避免对原有合格电缆的节距的破坏，保证此点，对成品跳的合格率会有相当大的提高。布线中还会涉及到模块和配线架的端接，指导思想与跳线的端接基本相同，此处不再赘述。2010.12.19于中山引用文献[1]TIA/EIA568B.2，BalancedTwisted-PairCablingComponents,2001[2]郑玉东，《通信电缆》，机械工业出版社，1985[3]王春江，《电线电缆手册》，机械工出版社，2001